大型矿用车转向机构的最优化设计及其运动学仿真分析

以SRT95矿用汽车为对象,对其转向机构进行优化设计。首先对断开式转向梯形机构运动形式进行分析,得到了转向运动方程。在此基础上,建立了以转向过程中汽车外侧车轮实际转角与理想转角差值最小为目标函数的数学模型,采用Matlab优化函数对其进行优化,得到了优化的结构尺寸。最后,建立实际模型,采用Adams对优化后的模型进行运动学仿真,并得到了和优化结果相一致的结果。从而进一步说明了优化方法的可靠性和高效性。     

矿用铲运机转向机构优化数学模型研究

针对矿用铲运机转向机构存在转向油缸压力振动以及油缸冲击等问题,提出了一种矿用铲运机转向机构优化数学模型。该转向机构优化数学模型的目标函数为转向油缸的压力和左右两侧的行程差,设计变量采用的是油缸铰接点的位置,优化设计算法采用的是遗传算法。对所提的矿用铲运机转向机构优化数学模型进行了仿真验证,结果表明,优化之后的矿用铲运机转向机构的油缸压力冲击能够得到抑制。     

基于ADAMS的拼接式组合平板车转向机构优化

拼装式组合式平板车(简称平板车)是一种车轴多、全部车轮均参与转向的多轴挂车。通过对平板车转向机构的分析,得到了转向机构各构件之间的运动学关系,建立转向机构的优化模型。应用复合形优化算法对建立的优化模型进行优化求解,使用Lab VIEW语言编写了相应的优化程序,计算出各构件的初步尺寸。模型建立后,使用ADAMS软件对其进行仿真优化并分析,分析结果证明,优化后的平板车模型转向机构的目标函数值优于借用优化程序初步计算时的模型的目标函数值。     

基于ADAMS的钻机卡盘2种增力机构的仿真分析

介绍了钻机卡盘2种增力机构—斜面式和连杆式増力机构的结构和工作原理。利用多体系统动力学理论,在ADAMS中建立了2种増力机构虚拟样机,并对2种増力机构的夹持效果进行了动态仿真分析。通过仿真得到关键量参数及其变化曲线,依据仿真结果分析出2种机构传动特点,为钻机卡盘増力机构的设计和选择提供了依据。     

锚杆支护机的钻机变幅机构设计及仿真分析

设计了一种操作简单、维护方便、效率高,而且联动性高的锚杆支护机的钻机变幅机构。基于SolidWorks建立了钻机变幅机构三维虚拟样机模型,提出影响钻机变幅机构主要性能是变幅机构的3个铰点的位置,利用MATLAB建立优化目标函数,得到3个铰点位置的优化值。最后用ADAMS对钻机变幅机构进行动力学仿真分析,得到优化前后液压缸受力最大值和最小值,进行对比分析,可知优化后降低了变幅机构受力的最大值,显著提高了液压缸的稳定性,验证了其设计的正确性。     

用SCDD方法对六杆机构进行优化设计

用ＳＣＤＤ优化方法对去肉机的六杆供料机构进行优化设计，得到了满意的结果。     

新型3T2R对称并联机构自由度分析与Adams仿真验证

提出了一种新型3T2R对称并联机构5-RRUR机构,该机构由5条相同支链组成,支链中含有3个杆件,4个运动副,其中包含3个R副和1个U副,排列形式为RRUR。运用螺旋理论对机构自由度数目和分布情况进行了理论分析;分析了机构的主动副选取方式;在Adams中建立了机构的虚拟样机,并对机构自由度和主动副选取方式进行了验证。理论分析结果和虚拟样机验证结果一致。     

基于ADAMS的摆动导杆机构运动平稳性研究

鉴于图解法和解析法在摆动导杆机构运动规律研究中的不足,提出了一种基于解析法和计算机辅助技术相结合的方法。借助ADAMS软件,采用参数化优化的设计方法,以机构在某一特殊位置作为参照,将各个铰接点的位置坐标用杆长的函数表示,建立摆动导杆机构参数化模型,以加速度变化的幅值作为优化目标,确定了杆长的最优参数,得到了速度平稳性良好的导杆机构的尺寸参数。该优化方法同样适合于摆动导杆机构不同目标函数优化分析,以及其他机构运动规律的研究。     

12 kV真空断路器双稳态永磁机构设计

选用12 kV的真空灭弧室,提出了一种双稳态永磁机构的设计。针对配真空灭弧室的双稳态永磁机构的设计问题,首先依据真空灭弧室的机械参数对永磁机构的各个部分进行了尺寸设计和材料属性的选择,采用ANSYS Maxwell电磁分析软件对永磁操动机构的二维模型进行静态分析和动态分析。在动态分析中以分闸为例提出了可以通过改变线圈供电电容的电压和电容容量2个参数来实现分合闸结果的优化。经过试验验证了该方法的正确性。     

双腔颚式破碎机振动力优化平衡研究

建立了双腔颚式破碎机四杆机构振动力优化数学模型,采用约束随机法在MATLAB环境下对机架的剩余振动力进行了优化平衡。优化后整机综合性能得到了改善,达到了预期的目的。     

机械臂结构轻量化设计研究

对机械臂结构轻量化的实现方案进行了研究与分析,通过Patran软件所提供的变密度算法来建立机械臂的拓扑优化模型,根据预先划分的设计区域对大臂的拓扑结构进行分析,实施拓扑优化求解,最终输出拓扑优化结果.在此基础上,通过机构臂应力云图和机构臂位移云图对机械臂的拓扑优化结果进行分析.经实验研究发现,拓扑优化前后机构臂的最大应...     

基于ADAMS的轧管机工作机构仿真与优化

为了提高轧管机工作机构的运动稳定性,首先利用ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)软件建立虚拟样机模型,并进行运动仿真分析;然后参数化模型,以机架加速度绝对值的最大值最小为目标函数,对模型各设计变量进行设计研究,找出对机构运动稳定性影响较大的变量;最后对模型进行优化设计。优化结果表明,使用ADAMS软件仿真优化得到的机构参数符合实际情况,满足设计的要求,证明了该方法的可行性。     

基于混沌免疫粒子群算法的故障特征选择

针对传统组合优化方法用于故障特征选择的缺陷问题,提出了基于人工免疫和混沌思想的混合粒子群优化算法的特征选择策略。引入混沌优化和人工免疫系统中的克隆选择机制,利用克隆和混沌变异等算子对算法进行改进,提高种群的多样性,增强了算法跳出局部极值的能力。实验结果表明,该混合粒子群算法比常规粒子群算法具有更快的优化速度,有效提高了特征选择效率,使故障诊断精度有所提高。     

基于MATLAB的装载机连杆机构优化设计

根据优化设计理论,确定了某装载机连杆机构的设计变量,14个参数的优化目标函数以及约束条件,使用MATLAB软件提供的二次开发工具编写程序对数学模型进行了优化研究。结果显示,铲斗的最大摆动角由12°降为2°,优化效果非常显著。提高了装载机连杆机构的设计速度和设计质量,这种数学模型对于反转六连杆机构的优化设计具有普遍的适应性。     

模糊优化在轧管机工作机构设计中的应用

依据模糊优化理论,对轧管机工作机构建立模糊优化设计数学模型。利用MATLAB优化工具箱函数,在满足曲柄存在条件和传动性能要求条件下,对偏距、机架距离、曲柄半径及连杆长度进行优化设计,降低机构的运动加速度,提高机构的运动稳定性。优化结果表明此方法可行。     

机构设计模式的研究

针对机构设计模式的问题,归纳机构的串行、集成和多学科设计模式的定义,分析机构设计模式的思想,给出机构设计模式的流程图。对一个典型电机-机构问题,运用3种机构设计模式进行优化设计,比较设计优化结果,分析机构设计模式的优缺点。     

免疫遗传算法在齿轮减速机可靠性优化设计中的应用

介绍了免疫遗传算法的机理和算法过程,并对机械优化的一个实例一齿轮减速机优化设计模型进行了优化设计。优化计算结果表明,基于免疫遗传算法的优化设计切实可行,为复杂的机械优化设计提供了新的思路和方法。     

复摆颚式破碎机运动机构的优化设计

对复摆颚式破碎机运动机构优化设计进行了研究。首先,推导出了该机构动颚板上下端点的运动轨迹曲线方程和动颚板与固定颚板之间的啮角公式;其次,根据动颚特性值、破碎机的产量、进料口和排料口的尺寸,以及机构的特点等,建立了复摆颚式破碎机运动机构优化设计数学模型;最后,用C++语言和半惩罚函数优化方法,编写了复摆颚式破碎机运动机构优化设计程序,以PEF400×600型复摆颚式破碎机运动机构为例进行优化设计,优化结果较令人满意。     

基于ANSYS的液压支架仿真优化

对液压支架四连杆机构工作原理进行分析,简化四连杆机构,建立四连杆机构模型。研究基于ANSYS的仿真优化计算工作流程,建立液压支架三维模型,导入ANSYS对四连杆机构进行仿真,得到后连杆受力曲线图和顶梁前端运动轨迹。为了降低后连杆的受力,提高后连杆的稳定性,将液压支架的前、后连杆长度均减少30 mm,重新建立模型进行仿真。仿真结果显示,优化后后连杆的受力明显减小,而且顶梁前端的运动轨迹未超出允许值,由此可知优化后的液压支架性能更佳。